Question

如图所示，电源电压为9V保持不变，小灯泡L上标有“6V  0.5A”字样，滑动变阻器R₁的阻值变化范围是0～20Ω，定值电阻R₂的阻值为20Ω．求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻？
（2）当开关S₁与b点接通，开关S₂闭合时，调节滑动变阻器至最大值，试问通电1min电流做的功共是多少J？
（3）当开关S₁与a 点接通，开关S₂断开时，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路部分的电阻是多少？

Answer 1

分析：（1）已知灯泡的额定电压和额定电流，根据欧姆定律可求小灯泡L正常发光时的电阻．
（2）当开关S₁与b点接通，开关S₂闭合时，调节滑动变阻器至最大值时，R₁和R₂并联，已知滑动变阻器R₁的最大阻值和定值电阻R₂的阻值，根据公式W=

U2

R

t可求通电1min电流做的功．
（3）当开关S₁与a 点接通，开关S₂断开时，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时滑动变阻器与灯泡串联，电路电流已知，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，根据公式R=

U

I

求出滑动变阻器接入的电阻．

解答：解：（1）小灯泡L正常发光时的电阻R_L=

UL

IL

=

6V

0.5A

=12Ω．
答：小灯泡L正常发光时的电阻为12Ω．
（2）R₁和R₂并联的总电阻R_并=

R1R2

R1+R2

=

20Ω×20Ω

20Ω+20Ω

=10Ω，通电1min电流做的功W=

U2

R并

t=

(9V)2

10Ω

×60s=486J．
答：通电1min电流做的功共是486J．
（3）滑动变阻器与灯泡串联，灯泡正常发光，滑动变阻器两端的电压U₁=U-U_L=9V-6V=3V，此时滑动变阻器连入电路部分的电阻是R=

U1

IL

=

3V

0.5A

=6Ω．
答：此时滑动变阻器连入电路部分的电阻是6Ω．

点评：本题考查电阻、做功、电压等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是开关在不同位置时电路的连接情况，要记住串联电路的电压和并联电路电阻的规律．